PB X AP

Wm = s

^r\l APx AP 2 2r

Le rendement électrique de Télectromoteur est

Wk "" €o cos (Y — p — a) 4- $0 cos Y ~" R A

(iD)

Ce rendement deviendrait nul si Ton avait y — p — «= -^ ; dans ce cas la machine marcherait à vide.

La conservation nécessaire de synchronisme entre la force électromotrice £ et la force contre-électromotrice e oblige la machine à être auto-régulatrice de sa vitesse. Si le couple résistant appliqué à Tarbre de la machine augmente ou diminue accidentellement, la vitesse de rotation varie légèrement et cette variation a pour effet d*accroitre ou de réduire la puissance fournie par la machine génératrice. Il ne faut pas cependant que les fluctuations du couple résistant dépassent certaines limites, pour lesquelles Télectromoteur, étant mis hors de phase, s'arrêterait bientôt ; la force contreélectromotrice devenant alors nulle, les fils de Tinduil seraient traversés par un courant d'une intensité dangereuse pour leur isolement. On munit ordinairement la machine d'un système de désembrayage automatique, qui fonctionne au moment où le couple résistant acquiert une valeur-limite.

ÉLECTROMOTEURS 509

279. Moteor Zipernowski. — Le moteurde MM. Zipernowski.Déry el Blathy, ingénieurs de la maisoa Ganz, présente les mêmes dispositions générales que leur alternateur à inducteur tournant,

décrit au numéro 233. La figura 2a6 indique l'aspect général de cette machine. Le courant excitateur est créé par le couraot alternatif envoyé dans l'induit; à cet effet, ce courant principal

Fif(. 2o7.

passe dans le circuit primaire d'un transformateur, combiné de manière à produire un courant secondaire sous tension convenable ; c'est ce courant secondaire qui est envoyé dans l'inducteur, après avoir été redressé préalablement au moyen d'un commutateur. Ce commutateur est centré et calé sur Tarbre tournant

de rinducteur ; on lui donne autant de sections que cet inducteur a de bobines, soit, par exemple, six sections (isolées entre elles), comme l'indique la figure 257 ; Tune des extrémités du circuit inducteur communique avec toutes les sections de rang pair, et l'autre extrémité avec toutes les sections de rang impair. On pourrait, comme dans le cas d'un commutateur à deux sections, recourir à deux balais simples, fixés respectivement aux deux extrémités A et B du circuit secondaire du collecteur, pour amener dans le circuit inducteur le courant redressé ; mais on aurait ainsi des étincelles d'extra-courant trop énergiques au moment de chaque redressement ; pour remédier à cette défectuosité, MM. Ganz remplacent chacun des balais simples par une paire de balais qui font entre eux un angle correspondant à environ y d'une section du commutateur ; de cette manière, Tinducteur est mis en court circuit un instant avant la commutation et l'on évite ainsi la forte étincelle aux balais.

Il faut donnera l'inducteur mobile une première impulsion pour déterminer sa mise en marche et obtenir la vitesse de synchronisme du moteur ; à ce moment, la présence des balais doubles empêcherait d'obtenir une excitation suffisante, il faut donc avoir soin de soulever un balai de chaque paire pendant la mise en train, en laissant des étincelles se produire, et de le laisser retomber une fois la vitesse acquise; une disposition automatique pour cette manœuvre peut s'obtenir en faisant commander les balais

ELECTROMOTEURS 511

mobiles par les boules d'un régulateur à force centrifuge placé sur Tarbre tournant.

Des expériences faites à Francfort sur un moteur de 23 chevaux nominaux ont démontré que Ton peut passer brusquement de la marche à vide à la marche à pleine charge sans modifier la vitesse de rotation synchrone ; le rendement industriel de ce moteur a été de 82 à 88 p. 100, pour des chaînes comprises entre 15 et 35 chevaux. Les périodes du courant étaient au nombre de 5 000 par minute. Lorsque Ton faisait acquérir au couple résistant un moment supérieur à celui que pouvait vaincre le moteur, la machine s'arrêtait sans être exposée à aucun accident.

280. Moteur Tesla. — Lorsqu'un électromoteur a été construit en vue d'être actionné par un courant continu, c'est évidemment un courant continu qu'il faut employer pour le faire fonctionner dans de bonnes conditions. On a cependant remarqué que, puisque le renversement du sens du courant dans l'inducteur et dans l'induit ne fait pas changer le sens de la rotation lorsque l'excitation est faite en série, il n'est pas impossible d'actionner par un courant alternatif un électromoteur construit pour courant continu ; quelque possible que soit la chose, elle est peu recommandable au point de vue pratique ; on obtiendrait au collecteur des étincelles assez fortes pour le mettre promptement hors de service. Un autre système, moins défectueux, consiste à redresser le courant alternatif avant de lui faire' actionner la machine ; on substitue ainsi un courant fortement ondulatoire au courant continu, et l'on cherche ensuite à remédier, par des procédés souvent ingénieux mais toujours insuffisants, aux inconvénients de ce système, notamment à la production des fortes étincelles.

Le moteur Tesla^ que nous allons décririB, présente au contraire l'avantage de ne jamais produire aucune étincelle, attendu qu'il est dépourvu de collecteur ; cette propriété, caractéristique permet de l'employer sans danger dans une atmophère contenant des gaz inflammables. Ce moteur est basé sur les considérations suivantes.

Prenons sur une circonférence (fig. 258) deux diamètres rectangulaires ÂA^ BB'; plaçons en A et en A^ deux pôles magnétiques

ol2

TRAITÉ PRATIQUE D*ËLEGTRICiTË

a et — a et, de même, en B et B', deux pôles magnétiques ^ et — p. Cela posé, considérons un point mobile H décrivant la circonférence d'un mouvement uniforme, en sens inverse du mouvement des aiguilles de la montre, de manière que l'on ait

w = MOA =

et supposons que les masses magnétiques a et ^ varient à chaque instant suivant les lois sinusoïdales

a = & sia u p = & cos u

La force magnétique en 0 aura, pour chaque valeur de /, deux

Fig. 258.

composantes dirigées suivant OP et OQ et proportionnelles à ces droites ; cette force sera^ par conséquent, dirigée suivant OM et aura pour valeur, à un facteur constant près,

VO P* + 0 Q« = (Tm^ = constaDte.

Nous obtiendrons au point 0 une force magnétique tournante 4'intensité fixe.

.On conçoit ainsi qu'un, inducteur trétrapolaire (fig. 2^9) dont les paires de bobines opposées A, A^ et B, B' seront intercalées d.ans deux circuits distincts recevant des courants alternatifs égaux e.t synchroniques, avec pha.s.es angulaires différant de. 90 degrés

ELECTROHOTEURS 513

créera, en restant lui-même immobile, un champ magnétique lournant uniformément autour de son centre. Il conviendra de feuilleter les noyaus et les culasses de cet inducteur, pour éviter autant que possible les courants de Foucault. Plaçons à l'intérieur un induit à tambour, avec noyau en fer feuilleté, dont i'axe de rotation coïncidera avec l'axe de figure de l'inducteur et dont les bobines partielles seront toutes fermées sur ellesmêmes; nous obtiendrons un moteur Tesla. Les courants induits qui se produisent dans les spires de l'armature réagissent '^''

sur le champ magnétique tournant ; d'après la loi de Lenz, l'induit prend un mouvement de rotation de même sens que celui du flux magnétique.

Pour obtenir la différence angulaire de phases -r;-, on peut employer un alternateur dont l'induit est divisé en deux circuits égaux (les bobines partielles de chacun de ces circuits étant convenablement choisies en raison de la nature du champ magnétique inducteur) ; chacun de ces circuits possède ses bagues collectrices et ses deux balais au moyen desquels il excite une des paires de bobines de l'inducteur. Il faut ainsi deux circuits extérieurs pour exciter les inducteurs de la machine Tesla; on peut leur donner un fîl de retour commun.

Pour éviter l'obligation d'employer un double circuit, M. Tesla donne aux deux paires de bobines des coefficients de self-induction très différents, en enroulant une de ces paires de bobines, en gros fil et l'autre en fîl lin ; comme la tangente de l'angle de retard de la phase produit par un conducteur inductif est proportionnelle à son coefficient de self-induction et inversement proportionnelle à sa résistance, on conçoit qu'il soit possible d'obtenir une différence de phases voisine de 90 degrés entre les deux paires de bobines en les intercalant dans deux circuits dérivés sur un même conducteur parcouru par un courant alternatif.

TBAIlé PRATIQUE D'^LECTUEaTË.